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Cadono i veli sui ‘geyser’ stellari

Cadono i veli sui ‘geyser’ stellari

STELLE MASSICCE/Le eruzioni di materiale dalle stelle blu variabili spiegate con simulazioni in 3D. Lo studio pubblicato oggi su Nature

Valeria Guarnieri26 settembre 2018

Appartengono ad una categoria di oggetti celesti piuttosto rari, ‘extra large’ – in termini di massa e luminosità – e in un certo senso ‘irascibili’, visto che periodicamente prorompono in vistose eruzioni, soprannominiate ‘geyser’ stellari. Si tratte di stelle classificate come variabili blu luminose o Lbv (Luminous Blue Variables), i cui ‘sbalzi d’umore’ sono stati analizzati dagli astronomi del Flatiron Institute di New York che hanno cercato una spiegazione per il fenomeno. Lo studio è stato condotto con simulazioni tridimensionali presso il Center for Computational Astrophysics dell’istituto ed è stato pubblicato oggi su Nature (articolo“Outbursts of luminous blue variable stars from variations in the helium opacity”).

Le esplosioni delle variabili blu, rimaste un mistero per decenni, sono in grado di scagliare nello spazio una quantità di materiale pari a quella di interi pianeti e di farlo anche in tempi piuttosto brevi, nel giro di pochi giorni. I risultati delle simulazioni in 3D – che prendono in considerazione parametri quali materia, calore e luce – hanno indotto i ricercatori ad ipotizzare questo tipo di processo: i movimenti turbolenti negli strati esterni delle stelle massicce formano dei grumi densi di materiale, che catturano la luce intensa dell’astro come una sorta di vela solare e poi riversano il materiale nello spazio. Le Lbv sono particolarmente rare e sinora nella Via Lattea ne sono state individuate solo una dozzina; la loro massa può essere superiore anche di 100 volte rispetto a quella del Sole e sono eccezionalmente luminose, raggiungendo una brillantezza che supera di 1 milione di volte il Sole. Questa luce così intensa sospinge la materia verso lo spazio, dato che l’assorbimento e la successiva riemissione di un fotone da parte di un atomo producono una spinta verso l’esterno.

La tensione tra la forza di gravità che cerca di trattenere il materiale e la forte luminosità che tenta di portarlo all’esterno è, secondo gli studiosi, il tratto distintivo delle Lbv. L’assorbimento di un fotone da parte di un atomo, tuttavia, comporta che gli elettroni siano legati mentre ruotano intorno al nucleo dell’atomo. Negli strati più profondi e caldi della stella, la materia si comporta come il plasma, con gli elettroni svincolati dagli atomi; negli strati più freddi ed esterni, invece, gli elettroni cominciano a riunirsi agli atomi e sono di nuovo in grado di assorbire i fotoni. Identificare la causa dei geyser stellari, per gli autori dello studio, è particolarmente rilevante perché ogni stella massiccia probabilmente vive una fase della sua esistenza come Lbv e quindi i risultati delle simulazioni schiudono nuove prospettive di ricerca nell’evoluzione delle stelle più massicce. Gli astronomi del Flatiron Institute intendono portare ad un livello più elevato la sperimentazione effettuata, inserendo nei modelli altri parametri, come la rotazione stellare che può influenzare l’espulsione di materiale nello spazio.

 

Autore

Valeria Guarnieri

Nata in tempo utile per vivere sin dall'inizio il fenomeno Star Wars, lavora in ASI dal 2000 e dal 2011 si occupa di comunicazione web presso l'Unità Relazioni Esterne e URP dell'ente. Dedica la maggior parte del tempo libero alla montagna, suo grande amore.

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